CN106873268A - 显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种根据示例性实施例的显示装置及其制造方法。所述显示装置包括：基底；薄膜晶体管，设置在基底上方；像素电极，与薄膜晶体管连接；绝缘层，设置在薄膜晶体管与像素电极之间；沟槽，设置在绝缘层的一部分中；阻光构件，设置在沟槽中；顶层，设置在像素电极上方以与像素电极分离，并且在顶层与像素电极之间设置有多个微腔；液晶层，设置在微腔中；以及包封层，覆盖微腔。

Description

显示装置及其制造方法

本申请要求于2015年12月11日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0177428号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

本公开总体上涉及一种显示装置及其制造方法，更具体地，涉及一种促进液晶材料的流畅注入的显示装置及其制造方法。

背景技术

作为最常使用的平板显示装置之一，典型的液晶显示装置包括两块显示面板和设置在所述两块显示面板之间的液晶层，其中，在所述两块显示面板处形成诸如像素电极和共电极等的场产生电极。液晶显示装置通过将电压施加到场产生电极在液晶层中产生电场，通过电场确定液晶层的液晶分子的方向，并控制入射光的偏振以显示图像。

液晶显示装置的两块显示面板可包括薄膜晶体管阵列面板和对向显示面板。在薄膜晶体管阵列面板中，传输栅极信号的栅极线和传输数据信号的数据线形成为彼此交叉，可形成与栅极线和数据线连接的薄膜晶体管以及与薄膜晶体管连接的像素电极等。在对向显示面板中，可形成阻光构件、滤色器和共电极等。在一些情况下，阻光构件、滤色器和共电极可形成在薄膜晶体管阵列面板上。

在包括两个基底的液晶显示装置中，在两个基底上形成各自的构成元件。因此，液晶显示装置变得重、厚且贵，并需要长的处理时间。

在此背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对所描述的技术的背景信息的理解，因此，它可包括不构成已被本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。

发明内容

本公开提供一种可使用单个基底制造从而减少重量、厚度、成本和处理时间的显示装置及其制造方法。

在包括单个基底的显示装置中，形成有多个微腔并且液晶材料通过注入孔注入到微腔中。当注入孔的尺寸变小时，液晶材料不能被有效地注入。本公开提供了一种可有效地注入液晶材料的显示装置以及一种用于制造该显示装置的方法。

根据示例性实施例的显示装置包括：基底；薄膜晶体管，设置在基底上方；像素电极，与薄膜晶体管连接；绝缘层，设置在薄膜晶体管与像素电极之间；沟槽，设置在绝缘层的一部分中；阻光构件，设置在沟槽中；顶层，设置在像素电极上方以与像素电极分离，并且在顶层与像素电极之间设置有多个微腔；液晶层，设置在微腔中；以及包封层，覆盖微腔。

绝缘层可由有机绝缘材料制成。

所述显示装置还可包括设置在沿列方向彼此相邻的微腔之间的第一区和设置在沿行方向彼此相邻的微腔之间的第二区。沟槽可设置在第一区中。

沟槽的第一高度可低于与微腔叠置的绝缘层的第二高度。

绝缘层的形成有沟槽的第二厚度可比绝缘层的没有形成沟槽的第一厚度薄。

绝缘层的第二厚度与第一厚度的比率可以是20％或更大且90％或更小。

沟槽的深度可以是0.5μm或更大且5μm或更小。

绝缘层的上表面和阻光构件的上表面可是平坦化的。

阻光构件的上表面的第一高度可低于或等于绝缘层的与微腔叠置的部分的上表面的第二高度。

阻光构件可包括负性光致抗蚀剂。

另一示例性实施例提供了用于制造显示装置的方法。所述方法包括：在基底上形成薄膜晶体管；在薄膜晶体管上形成绝缘层；通过将绝缘层的一部分图案化形成沟槽；在绝缘层上形成像素电极，其中，像素电极与薄膜晶体管连接；在沟槽中形成阻光构件；在绝缘层、像素电极和阻光构件上形成牺牲层；在牺牲层上形成顶层；通过将顶层图案化来形成部分地暴露牺牲层的注入孔；通过去除牺牲层在像素电极与顶层之间形成微腔；通过将液晶材料经注入孔注入到微腔中形成液晶层；以及通过在顶层上形成包封层来密封微腔。

在沟槽中形成阻光构件的步骤可包括：在绝缘层和像素电极上形成阻光构件；以及对所述阻光构件进行显影。

可对阻光构件进行显影直到阻光构件仅保留在沟槽中。

可对阻光构件进行显影直到设置在沟槽外部的阻光构件被去除。

在沟槽中形成阻光构件的步骤中，在没有经受曝光工艺的情况下，可对阻光构件进行显影。

阻光构件可包括负性光致抗蚀剂。

绝缘层可由有机绝缘材料制成。

所述显示装置还可包括设置在沿列方向彼此相邻的微腔之间的第一区和设置在沿行方向彼此相邻的微腔之间的第二区。可在第一区中设置沟槽。

沟槽的第一高度可低于与微腔叠置的绝缘层的第二高度。

绝缘层的形成有沟槽的第二厚度与绝缘层的没有形成沟槽的第一厚度的比率可以是20％或更大且90％或更小。

根据本公开的示例性实施例的显示装置和用于制造该显示装置的方法具有以下效果。

可使用单个基底制造显示装置，使得可减少重量、厚度、成本和处理时间。

此外，在绝缘层中形成沟槽，并且在沟槽中形成阻光构件，使得液晶材料可有效地注入到微腔中。

附图说明

图1是根据示例性实施例的显示装置的俯视平面图。

图2是根据示例性实施例的显示装置的像素的等效电路图。

图3是根据示例性实施例的部分地示出显示装置的俯视平面图。

图4是沿图3的线IV-IV截取的显示装置的剖视图。

图5是沿图3的线V-V截取的显示装置的剖视图。

图6是沿图3的线VI-VI截取的显示装置的剖视图。

图7至图25是根据示例性实施例的显示装置的制造方法的工艺剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参照在其中示出了本公开的示例性实施例的附图更充分地描述本公开。如本领域技术人员将会意识到的，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，所描述的实施例可以以各种不同的方式进行修改。

在附图中，为了清楚，会夸大层、膜、面板、区域等的厚度。同样的附图标记在整个说明书中指示同样的元件。将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称作为“在”另一元件“上”时，所述层、膜、区域或基底可直接在其它元件上，或者也可存在一个或更多个中间元件。相反，当元件被称作为“直接在”另一元件“上”时，则可不存在中间元件。

在下文中，将参照附图示意性地描述根据示例性实施例的显示装置。

图1是根据示例性实施例的显示装置的俯视平面图。显示装置包括由诸如玻璃和塑料等的材料制成的基底110。

多个微腔305设置在基底110上并被顶层360覆盖。多个微腔305设置在沿行方向延伸的单个顶层360下方。

微腔305可以以矩阵形式布置。第一区V1可设置在沿列方向彼此邻近的微腔305之间，第二区V2可设置在沿行方向彼此邻近的微腔305之间。

第一区V1设置在多个顶层360之间。位于与第一区V1叠置的区域中的微腔305可暴露到外部而不被顶层360覆盖。暴露的部分用作注入孔307a和307b。

注入孔307a和307b设置在微腔305的侧边缘处。注入孔307a和307b包括第一注入孔307a和第二注入孔307b。第一注入孔307a暴露微腔305的第一边缘的侧表面，第二注入孔307b暴露微腔305的第二边缘的侧表面。微腔305的第一边缘的侧表面和第二边缘的侧表面可彼此面对。

相应的顶层360在相邻的第二区V2之间远离基底110，使得微腔305形成在空的空间中。即，顶层360覆盖微腔305的除了形成有注入孔307a和307b的第一和第二边缘的侧表面之外的其它侧表面。

阻光构件220设置在第一区V1中。薄膜晶体管等形成在第一区V1中。阻光构件220与薄膜晶体管等叠置使得可减少或防止光泄漏。阻光构件220可完全设置在第一区V1中，并与微腔305的与第一区V1相邻的边缘部分地叠置。因此，阻光构件220可与注入孔307a和307b叠置。

在图1中示出了阻光构件220仅设置在第一区V1中而不设置在第二区V2中。然而，本公开不局限于此，阻光构件220可设置在第二区V2中。

根据示例性实施例的显示装置的上述结构仅是示例，并且可被不同地修改。作为示例，可修改在微腔305中的第一区V1和第二区V2的布局，多个顶层360可在第一区V1中彼此连接，并且每个顶层360的一部分可在第二区V2中远离基底110使得相邻的微腔305可彼此连接。

在下文中，将参照图2描述根据示例性实施例的显示装置的像素。

图2是根据示例性实施例的显示装置的像素的等效电路图。显示装置包括多条信号线121、171h和171l以及连接到信号线的像素PX。尽管没有示出，但是多个像素PX可布置为矩阵形式，该矩阵包括多个像素行和多个像素列。

每个像素PX可包括第一子像素PXa和第二子像素PXb。第一子像素PXa和第二子像素PXb可竖直地布置。在这种情况下，第一区V1可在第一子像素PXa和第二子像素PXb之间沿行方向设置，第二区V2可设置在多个像素列之间。

信号线121、171h和171l包括传输栅极信号的栅极线121以及传输不同数据电压的第一数据线171h和第二数据线171l。第一薄膜晶体管Qh与栅极线121和第一数据线171h连接，第二薄膜晶体管Ql与栅极线121和第二数据线171l连接。与第一薄膜晶体管Qh连接的第一液晶电容器Clch设置在第一子像素PXa中，与第二薄膜晶体管Ql连接的第二液晶电容器Clcl设置在第二子像素PXb中。

第一薄膜晶体管Qh的第一端子连接到栅极线121，第二端子连接到第一数据线171h，第三端子连接到第一液晶电容器Clch。第二薄膜晶体管Ql的第一端子连接到栅极线121，第二端子连接到第二数据线171l，第三端子连接到第二液晶电容器Clcl。

当栅极导通电压被施加到栅极线121时，连接到栅极线121的第一薄膜晶体管Qh和第二薄膜晶体管Ql进入导通状态。第一和第二液晶电容器Clch和Clcl分别通过分别经第一数据线171h和第二数据线171l传输的不同的数据电压来充电。通过第二数据线171l传输的数据电压低于通过第一数据线171h传输的数据电压。因此，第二液晶电容器Clcl被充有比第一液晶电容器Clch的电压低的电压，从而改善侧面可见性。

然而，本公开不局限于此，为了将不同的电压施加到两个子像素PXa和PXb，可不同地修改薄膜晶体管的布局。像素PX可包括两个或更多个子像素，或者可由单个像素形成。

在下文中，将参照图3至图6描述根据示例性实施例的显示装置的像素的结构。

图3是根据示例性实施例的部分地示出显示装置的俯视平面图。图4是沿图3的线IV-IV截取的显示装置的剖视图，图5是沿图3的线V-V截取的显示装置的剖视图，图6是沿图3的线VI-VI截取的显示装置的剖视图。

参照图3至图6，包括第一栅电极124h和第二栅电极124l的栅极金属层设置在基底110上。第一栅电极124h和第二栅电极124l从栅极线121突起。

栅极线121在第一方向上延伸并传输栅极信号。栅极线121设置在沿列方向彼此相邻的两个微腔305之间的第一区V1中。在俯视平面图中，第一栅电极124h和第二栅电极124l在栅极线121的上侧处朝上突起。第一栅电极124h和第二栅电极124l可彼此连接并形成单个突起。然而，本公开不局限于此，可不同地修改第一栅电极124h和第二栅电极124l的突起形式。

参考电压线131与从参考电压线131突起的存储电极133和135设置在基底110中。参考电压线131平行于栅极线121延伸，同时与栅极线121分离。可对参考电压线131施加恒定电压。在参考电压线131上方突起的存储电极133围绕第一子像素PXa的边缘。在参考电压线131下方突起的存储电极135与第一栅电极124h和第二栅电极124l相邻。在参考电压线131下方突起的存储电极135与第一漏电极175h和第二漏电极175l叠置。

栅极绝缘层140设置在栅极线121、第一栅电极124h、第二栅电极124l、参考电压线131以及存储电极133和135上。栅极绝缘层140可由诸如氮化硅(SiN_x)和氧化硅(SiO_x)等的无机绝缘材料制成。此外，栅极绝缘层140可形成为单层或多层。

第一半导体154h和第二半导体154l设置在栅极绝缘层140上。第一半导体154h可与第一栅电极124h叠置，第二半导体154l可与第二栅电极124l叠置。第一半导体154h可设置在第一数据线171h下方，第二半导体154l可设置在第二数据线171l下方。第一半导体154h和第二半导体154l可由非晶硅、多晶硅和金属氧化物等制成。

可分别在第一半导体154h和第二半导体154l上方设置欧姆接触构件(未示出)。欧姆接触构件可由硅化物或者诸如在其中以高浓度掺杂n型杂质的n+氢化非晶硅的材料制成。

包括第一数据线171h、第二数据线171l、第一源电极173h、第一漏电极175h、第二源电极173l和第二漏电极175l的数据金属层设置在第一半导体154h、第二半导体154l和栅极绝缘层140上方。

第一数据线171h和第二数据线171l传输数据信号并在第二方向上延伸以与栅极线121和参考电压线131交叉。第二方向可与栅极线121延伸所沿的第一方向垂直。数据线171设置在沿行方向彼此相邻的两个微腔305之间的第二区V2中。第一数据线171h和第二数据线171l传输彼此不同的数据信号。例如，通过第二数据线171l传输的数据电压可低于通过第一数据线171h传输的数据电压。

第一源电极173h在第一栅电极124h上方从第一数据线171h突起，第二源电极173l在第二栅电极124l上方从第二数据线171l突起。第一漏电极175h和第二漏电极175l中的每个包括宽的端部和条形端部。第一漏电极175h和第二漏电极175l的宽的端部分别与在参考电压线131下方突起的存储电极135叠置。第一漏电极175h和第二漏电极175l的条形端部分别被第一源电极173h和第二源电极173l部分地围绕。

第一栅电极124h、第一源电极173h和第一漏电极175h连同第一半导体154h一起形成第一薄膜晶体管Qh。另外，第二栅电极124l、第二源电极173l和第二漏电极175l连同第二半导体154l一起形成第二薄膜晶体管Ql。第一薄膜晶体管Qh的沟道形成在第一源电极173h与第一漏电极175h之间的第一半导体154h中。另外，第二薄膜晶体管Ql的沟道形成在第二源电极173l与第二漏电极175l之间的第二半导体154l中。

钝化层180设置在第一源电极173h与第一漏电极175h之间的第一半导体154h上方。另外，钝化层180设置在第二源电极173l与第二漏电极175l之间的第二半导体154l上方。钝化层180可由无机绝缘材料制成。

第一绝缘层240设置在钝化层180上方。第一绝缘层240由有机绝缘材料制成。

沟槽243形成在第一子像素PXa的边缘与第二子像素PXb的边缘之间的第一绝缘层240中。沟槽243的边界可与第一区V1的边界匹配或者可设置在第一区V1内部或外部。

第一绝缘层240由有机材料制成，第一绝缘层240的形成有沟槽243的上表面是平坦的。第一绝缘层240的形成有沟槽243的部分的高度低于第一绝缘层240的其它部分的高度。即，沟槽243的底表面的高度低于第一绝缘层240的与微腔305叠置的部分的高度。此外，第一绝缘层240的形成有沟槽243的部分的厚度t2比第一绝缘层240的没有形成沟槽243的部分的厚度t1薄。在一个实施例中，厚度t2与厚度t1相比的比率是大约20％或更大且大约90％或更小。此外，在第一绝缘层240中形成有沟槽243的部分与在第一绝缘层240中没有形成沟槽243的部分可具有在大约0.5μm或更大与大约5μm或更小之间的台阶。即，沟槽243的深度可以是大约0.5μm或更大且大约5μm或更小。

例如，当厚度t1是大约5μm时，厚度t2可以是从大约1μm或更大至大约4.5μm或更小。此外，当厚度t1是大约1μm时，厚度t2可以是从大约0.2μm或更大至大约0.9μm或更小。

当厚度t2与厚度t1的比率(t2/t1)小于大约20％时，沟槽243的深度变浅。沟槽243的浅度影响阻光构件220的厚度。当沟槽243的深度浅时，阻光构件220的厚度变薄，从而使阻光效率劣化。在一个实施例中，厚度t2与厚度t1的比率(t2/t1)是大约20％或更大，沟槽243的深度是大约0.5μm或更大。

此外，当厚度t2与厚度t1的比率(t2/t1)是大约90％或更大时，沟槽243的深度变深。因此，可增大像素电极191与设置在第一绝缘层240下方的栅极金属层或数据金属层之间的电效应。另外，像素电极191从沟槽243的内侧经沟槽243的侧表面而连接到第一绝缘层240的没有形成沟槽243的部分。当沟槽243的深度变得太深时，像素电极191可能会短路。为了防止像素电极191短路，厚度t2与厚度t1的比率(t2/t1)可选择为大约90％或更小，沟槽243的深度可选择为大约5μm或更小。

第一绝缘层240由单一的有机绝缘材料形成，但本公开不局限于此。在一些实施例中，第一绝缘层240可由多个滤色器形成。

每个滤色器可显示诸如红、绿和蓝的三原色的原色中的一种，但这并不是限制性的。滤色器可显示青色、品红色、黄色和白色系颜色等中的一种。不同的滤色器可设置在每个像素列中，并且在第二区V2中邻近的滤色器可彼此叠置。当两个不同的滤色器叠置时，可防止在第二区V2中的光泄漏。

在本示例性实施例中，第一绝缘层240由有机绝缘材料制成，但本公开不局限于此。第一绝缘层240可形成为通过使有机绝缘材料和无机绝缘材料分层而形成的多层。

暴露第一漏电极175h的宽的端部的第一接触孔181h和暴露第二漏电极175l的宽的端部的第二接触孔181l设置在钝化层180和第一绝缘层240中。

像素电极191设置在第一绝缘层240上方。像素电极191可由诸如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)等的透明金属氧化物制成。

像素电极191可包括彼此分离的第一子像素电极191h和第二子像素电极191l。第一子像素电极191h和第二子像素电极191l在平面上分别设置在栅极线121和参考电压线131的上方和下方。即，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l彼此分离，同时使第一区V1布置在它们之间。第一子像素电极191h设置在第一子像素PXa中，第二子像素电极191l设置在第二子像素PXb中。

第一子像素电极191h通过第一接触孔181h与第一漏电极175h连接，第二子像素电极191l通过第二接触孔181l与第二漏电极175l连接。因此，当第一薄膜晶体管Qh和第二薄膜晶体管Ql处于导通状态时，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l分别接收来自第一漏电极175h和第二漏电极175l的不同的数据电压。

第一子像素电极191h和第二子像素电极191l中的每个的形状是四边形。第一子像素电极191h和第二子像素电极191l分别包括通过水平主干193h和与水平主干193h正交的竖直主干192h构成的交叉主干以及通过水平主干193l和与水平主干193l正交的竖直主干192l构成的交叉主干。此外，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l分别包括多个细小的分支194h和194l。

像素电极191被水平主干193h和193l与竖直主干192h和192l划分成四个子区。细小的分支194h和194l从水平主干193h和193l与竖直主干192h和192l倾斜地延伸，细小的分支194h和194l的延伸方向可与栅极线121或水平主干193h和193l形成大约45度或大约135度的角。此外，位于两个相邻子区中的细小的分支194h和194l可沿彼此垂直交叉的方向延伸。在本示例性实施例中，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l还可包括围绕第一子像素PXa和第二子像素PXb的外边缘的主干部分。

以上描述的像素的布局形式、薄膜晶体管的结构和像素电极的形状仅是示例性的，本公开不局限于此并可被不同地修改。

阻光构件220设置在沟槽243中。阻光构件220设置在第一绝缘层240和像素电极191上方。阻光构件220设置在第一区V1中并与第一薄膜晶体管Qh和第二薄膜晶体管Ql叠置。阻光构件220在第一区V1中防止光泄漏。阻光构件220可设置在第一区V1的整个区域中并可与第一子像素PXa和第二子像素PXb的部分边缘叠置。

阻光构件220填充沟槽243，并可不设置在沟槽243外侧。第一绝缘层240的上表面和阻光构件220的上表面可以是基本上平坦的。阻光构件220的上表面的高度可低于或基本上等于第一绝缘层240的没有设置沟槽243的部分的上表面的高度。即，阻光构件220的上表面的高度低于或等于第一绝缘层240的与微腔305叠置的部分的上表面的高度。阻光构件220的上表面的高度可限定为基底110的上表面与阻光构件220的上表面之间的距离。另外，第一绝缘层240的高度可限定为基底110的上表面与第一绝缘层240的上表面之间的距离。

阻光构件220可由光致抗蚀剂形成。光致抗蚀剂包括正性光致抗蚀剂和负性光致抗蚀剂。阻光构件220可通过光工艺被图案化。在一个实施例中，阻光构件220可仅通过没有执行曝光工艺的显影工艺来图案化。在这种情况下，阻光构件220由负性光致抗蚀剂形成。

共电极270以与像素电极191隔开一定距离设置在像素电极191上方。微腔305设置在像素电极191与共电极270之间。即，微腔305被像素电极191和共电极270围绕。共电极270在行方向上延伸，并且设置在微腔305上方并位于第二区V2中。共电极270覆盖微腔305的上表面和一部分的侧表面。微腔305的尺寸可根据显示装置的尺寸和分辨率被不同地修改。

然而，本公开不局限于此，共电极270可与像素电极191隔开一定距离设置，并且共电极270与像素电极191之间设置有绝缘层。在这种情况下，微腔305可设置在共电极270上方。

共电极270可由诸如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)等的透明金属氧化物制成。共电极270可接收恒定电压，并可在像素电极191与共电极270之间形成与接收的恒定电压对应的电场。

取向层11和21设置在像素电极191上方且在共电极270下方。取向层11和21包括第一取向层11和第二取向层21。第一取向层11和第二取向层21可设置为竖直取向层，并可由诸如聚酰胺酸、聚硅氧烷和聚酰亚胺等的取向材料制成。然而，本公开不局限于此，第一取向层11和第二取向层21可设置为水平取向层。第一取向层11和第二取向层21可在微腔305的边缘处的侧壁处彼此连接。

第一取向层11设置在像素电极191和没有被像素电极191覆盖的第一绝缘层240上方。此外，第一取向层11可设置在第一区V1中。在这种情况下，第一取向层11设置在阻光构件220上方。第二取向层21设置在共电极270下方并面对第一取向层11。

由液晶分子310形成的液晶层设置在微腔305中，其中，所述微腔305设置在像素电极191与共电极270之间。液晶分子310可具有负介电各向异性并在没有施加电场时在与基底110垂直的方向上竖立。在这种情况下，液晶分子310可竖直地取向。然而，本公开不局限于此，液晶分子310可水平地取向。

第一子像素电极191h和第二子像素电极191l基于施加的数据电压产生电场，以确定设置在像素电极191与共电极270之间的微腔305中的液晶分子310的取向方向。液晶分子310的方向影响穿过液晶层的光的亮度。

第二绝缘层350可设置在共电极270上方。第二绝缘层350可由诸如氮化硅(SiN_x)和氧化硅(SiO_x)等的无机绝缘材料制成。在一些实施例中可省略第二绝缘层350。

顶层360设置在第二绝缘层350上方。顶层360可由有机材料制成。顶层360设置在行方向上，并且设置在微腔305上方并位于第二区V2中。顶层360覆盖微腔305的上表面和一部分的侧表面。顶层360通过固化工艺变得坚硬以保持微腔305的形状。微腔305设置在像素电极191与顶层360之间。

顶层360由单一的有机绝缘材料制成，但本公开不局限于此。在一些实施例中，代替第一绝缘层240由滤色器构成，顶层360可由多个滤色器构成。

共电极270和顶层360不覆盖微腔305的边缘的侧表面的一部分。微腔305的不被共电极270和顶层360覆盖的部分被称为注入孔307a和307b。注入孔307a和307b包括暴露微腔305的第一边缘的侧表面的第一注入孔307a和暴露微腔305的第二边缘的侧表面的第二注入孔307b。第一边缘和第二边缘彼此面对。例如，第一边缘可以是微腔305的上边缘侧，第二边缘可以是微腔305的底边缘侧。在制造工艺期间通过注入孔307a和307b暴露微腔305，取向溶液或液晶材料可通过注入孔307a和307b注入到微腔305中。

为了与本公开比较，考虑了沟槽243没有设置在第一绝缘层240中且阻光构件220设置在第一绝缘层240上方的结构。在这样的结构中，当阻光构件220的厚度增大时，注入孔307a和307b的尺寸由于阻光构件220的增大的厚度而减小。因此，会在取向溶液或液晶材料的注入工艺期间堵塞注入孔307a和307b，防止取向溶液或液晶材料容易地注入到微腔305中。相反地，当阻光构件220的厚度减小时，可防止堵塞注入孔307a和307b，但是降低了阻光效率。

在本示例性实施例中，沟槽243设置在第一绝缘层240中，并且阻光构件220设置在沟槽243中。第一绝缘层240和阻光构件220具有平坦的上表面。为了防止光泄漏，可通过调整沟槽243的深度来适当地调整阻光构件220的厚度。此外，可容易地执行取向溶液或液晶材料的注入，而不由于阻光构件220的厚度减小注入孔307a和307b的尺寸。

第三绝缘层370可设置在顶层360上方。第三绝缘层370可由诸如氮化硅(SiN_x)和氧化硅(SiO_x)等的无机绝缘材料制成。第三绝缘层370可覆盖顶层360的上表面和/或侧表面。第三绝缘层370保护由有机材料制成的顶层360。在一些实施例中，可省略第三绝缘层370。

包封层390设置在第三绝缘层370上方。包封层390覆盖将微腔305部分地暴露到外部的注入孔307a和307b。包封层390密封微腔305以防止形成在微腔305内部的液晶材料泄漏到外部。因为包封层390接触液晶分子310，所以包封层390可由不与液晶分子310反应的材料制成。例如，包封层390可由聚对二甲苯制成。

包封层390可设置为多层，例如双层或三层。所述双层由不同材料制成的两个层构成。所述三层由三个层构成，并且相邻层的材料互不相同。例如，包封层390可包括由有机绝缘材料制成的第一层和由无机绝缘材料制成的第二层。

尽管没有示出，但是偏振器可形成在显示装置的上表面和下表面上。偏振器可包括第一偏振器和第二偏振器。第一偏振器可附着到基底110的下表面，第二偏振器可附着到包封层390。

接下来，参照图7至图25，将描述根据示例性实施例的用于制造显示装置的方法。在以下描述中，也将参照图1至图6。

图7至图25是根据示例性实施例的显示装置的制造方法的剖视图。图7、图9、图11、图14、图17、图20、图22和图24是沿与图4的方向相同的方向截取的剖视图。图8、图10、图12、图15、图18、图21、图23和图25是沿与图6的方向的相同的方向截取的剖视图。图13、图16和图19示出在实际工艺中的示例照片。

首先，如图7和图8所示，在基底110上设置在第一方向上延伸的栅极线121以及从栅极线121突起的第一栅电极124h和第二栅电极124l。基底110可由玻璃或塑料制成。第一栅电极124h和第二栅电极124l可通过彼此连接形成单个突起。

此外，可一起形成参考电压线131以及从参考电压线131突起的存储电极133和135，以远离栅极线121。参考电压线131可在与栅极线121平行的方向上延伸。在参考电压线131上方突起的存储电极133围绕第一子像素PXa的边缘，在参考电压线131下方突起的存储电极135可设置为与第一栅电极124h和第二栅电极124l相邻。

接下来，在栅极线121、第一栅电极124h、第二栅电极124l、参考电压线131以及存储电极133和135上使用诸如氮化硅(SiN_x)和氧化硅(SiO_x)等的无机绝缘材料来形成栅极绝缘层140。栅极绝缘层140可设置为单层或多层。

接下来，在栅极绝缘层140上方沉积诸如非晶硅、多晶硅和金属氧化物等的半导体材料，使得形成第一半导体154h和第二半导体154l。第一半导体154h可与第一栅电极124h叠置，第二半导体154l可与第二栅电极124l叠置。

在一个实施例中，在形成第一半导体154h和第二半导体154l之后，沉积金属材料并将其图案化，使得形成在第二方向上延伸的第一数据线171h和第二数据线171l。第二方向可与第一方向垂直。金属材料可设置为单层或多层。

此外，一起形成在第一栅电极124h上方从第一数据线171h突起的第一源电极173h以及远离第一源电极173h的第一漏电极175h。另外，一起形成在第二栅电极124l上方从第二数据线171l突起的第二源电极173l以及远离第二源电极173l的第二漏电极175l。

在一些实施例中，可顺序地沉积半导体材料和金属材料并将其同时图案化以形成第一和第二半导体154h和154l、第一和第二数据线171h和171l、第一和第二源电极173h和173l以及第一和第二漏电极175h和175l。在这种情况下，第一半导体154h设置在第一数据线171h下方，第二半导体154l设置在第二数据线171l下方。

第一栅电极124h、第一源电极173h和第一漏电极175h连同第一半导体154h一起形成第一薄膜晶体管Qh。另外，第二栅电极124l、第二源电极173l和第二漏电极175l连同第二半导体154l一起形成第二薄膜晶体管Ql。

接下来，在第一数据线171h、第二数据线171l、第一源电极173h、第一漏电极175h、第二源电极173l和第二漏电极175l上方设置钝化层180。此外，在第一漏电极175h与第一源电极173h之间暴露的第一半导体154h上方设置钝化层180。另外，在第二源电极173l与第二漏电极175l之间暴露的第二半导体154l上方设置钝化层180。钝化层180可由无机绝缘材料制成。

在钝化层180上设置第一绝缘层240。第一绝缘层240由有机绝缘材料制成。

在第一绝缘层240上方对应地放置掩模500，然后执行曝光工艺。掩模500可设置为狭缝掩模或者半色调掩模。掩模500包括阻挡全部或大部分光的非透射部NR、透射一部分光的半透射部HR以及透射全部或大部分光的透射部TR。当掩模500设置为狭缝掩模时，半透射部HR可以以狭缝的形状形成。

非透射部NR基本上与像素PX和第二区V2对应，半透射部HR与像素PX的局部边缘和第一区V1对应，透射部TR与第二漏电极175l的一部分和第一漏电极175h对应。

光几乎不暴露到第一绝缘层240的与掩模500的非透射部NR对应的部分，光部分地暴露到第一绝缘层240的与半透射部HR对应的部分，光主要暴露到第一绝缘层240的与透射部TR对应的部分。

如图9和图10所示，为了图案化，对已经经受曝光工艺的第一绝缘层240进行显影。当第一绝缘层240包括正性感光材料时，暴露到光的部分被去除，部分暴露到光的部分变得较薄，没有暴露到光的部分保持原样。然而，本公开不局限于此，第一绝缘层240可包括负性光致抗蚀剂。在这种情况下，可使用不同的掩模500。此外，第一绝缘层240可不包括感光材料。在这种情况下，在第一绝缘层240上涂覆单独的光致抗蚀剂之后，将该光致抗蚀剂图案化，然后可使用图案化的光致抗蚀剂作为掩模蚀刻第一绝缘层240。

另外，使用图案化的第一绝缘层240作为掩模将钝化层180图案化。将第一绝缘层240和钝化层180图案化以在第一绝缘层240和钝化层180中形成第一接触孔181h和第二接触孔181l，并且在第一绝缘层240中设置沟槽243。第一接触孔181h暴露第一漏电极175h的至少一部分，第二接触孔181l暴露第二漏电极175l的至少一部分。沟槽243设置在第一区V1中。沟槽243的边界可与第一区V1的边界匹配或者可设置在第一区V1的内部或者外部。例如，沟槽243可设置在第一子像素PXa和第二子像素PXb的边缘处。

第一绝缘层240可由有机材料制成。在这种情况下，与第一绝缘层240由无机材料制成的情况相比，第一绝缘层240具有相对厚的厚度。因此，上表面可基本上平坦。第一绝缘层240的在形成有沟槽243的部分中的上表面的高度低于其它部分的高度。即，沟槽243的底表面的高度低于第一绝缘层240的与微腔305叠置的部分的高度。参照图4，第一绝缘层240的形成有沟槽243的部分的厚度t2比第一绝缘层240的没有形成沟槽243的部分的厚度t1薄。例如，厚度t2与厚度t1相比的比率为大约20％或更大且为大约90％或更小。此外，在第一绝缘层240中形成有沟槽243的部分与在第一绝缘层240中没有形成沟槽243的部分之间形成的台阶可以是在大约0.5μm或更大与大约5μm或更小之间。即，沟槽243的深度可以是大约0.5μm或更大且大约5μm或更小。

在一个实施例中，第一绝缘层240由单一绝缘材料制成，但本公开不局限于此。可使用多个滤色器形成第一绝缘层240。

所述多个滤色器可包括红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器。同种颜色的滤色器可沿多个像素PX的列方向设置。当设置三种颜色的滤色器时，首先使用掩模形成第一滤色器，通过移动所述掩模形成第二滤色器以及通过再次移动掩模形成第三滤色器。在第二区V2中，相邻滤色器彼此叠置以防止光泄漏。

第一绝缘层240可以由有机绝缘材料制成，但本公开不局限于此。在一些实施例中，第一绝缘层240可以是包括无机绝缘材料的层和有机绝缘材料的另一层的多层。可将两种绝缘材料图案化以形成第一绝缘层240。

如图11和图12所示，在第一绝缘层240上沉积诸如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)等的透明金属材料并将透明金属材料图案化以在每个像素PX中形成像素电极191。像素电极191包括设置在第一子像素PXa中的第一子像素电极191h和设置在第二子像素PXb中的第二子像素电极191l。第一子像素电极191h和第二子像素电极191l可在平面上彼此分离，并且它们之间设置有第一区V1。第一子像素电极191h通过第一接触孔181h与第一漏电极175h连接，第二子像素电极191l通过第二接触孔181l与第二漏电极175l连接。

在第一子像素电极191h和第二子像素电极191l中的每个中设置水平主干193h和193l以及与水平主干193h和193l交叉的竖直主干192h和192l。此外，设置从水平主干193h和193l以及竖直主干192h和192l倾斜地延伸的多个细小的分支194h和194l。

图13是示出第一绝缘层240设置在基底110上方的状态的示例照片。沟槽243形成在第一绝缘层240中。

如图14和图15所示，在第一绝缘层240和像素电极191上方使用可阻光的材料来形成阻光构件220。阻光构件220设置在像素PX、第一区V1和第二区V2中。因此，阻光构件220设置在沟槽243中并可在设置在沟槽243的外部的第一绝缘层240上方。阻光构件220可由有机材料制成并可以是平坦化的。

图16是示出阻光构件220设置在第一绝缘层240上方的状态的示例照片。阻光构件220填充沟槽243并是平坦化的。此外，阻光构件220的位于沟槽243中的部分的厚度比其它部分的厚度相对厚。

如图17和图18所示，对阻光构件220进行显影以使阻光构件220仅保留在沟槽243中。在将阻光构件220形成在第一绝缘层240和像素电极191上方之后，可在没有曝光阻光构件220的情况下执行显影工艺。阻光构件220可包括负性光致抗蚀剂。在显影工艺期间，去除负性光致抗蚀剂的没有被光照射的部分。在一些实施例中，阻光构件220可不经受曝光工艺。

可通过调整曝光的处理时间来调整阻光构件220的厚度。可不断地对阻光构件220进行显影，直到去除设置在沟槽243的外部的所有阻光构件220。即，可对阻光构件220进行显影，直到阻光构件220仅保留在沟槽243中。

阻光构件220保留在第一区V1中，并与第一薄膜晶体管Qh和第二薄膜晶体管Ql叠置。阻光构件220可在第一区V1中防止光泄漏。阻光构件220可完全形成在第一区V1中，并可与像素PX的边缘的一部分叠置。

阻光构件220形成为填充沟槽243，并可不设置在沟槽243的外部。可将第一绝缘层240的上表面和阻光构件220的上表面平坦化。阻光构件220的上表面的高度可低于或等于第一绝缘层240的没有设置沟槽243的部分的上表面的高度。即，阻光构件220的上表面的高度低于或等于第一绝缘层240的与微腔305叠置的部分的上表面的高度。在这种情况下，阻光构件220的上表面的高度可被限定为基底110的上表面与阻光构件220的上表面之间的距离，第一绝缘层240的高度可被限定为基底110的上表面与第一绝缘层240的上表面之间的距离。

沟槽243形成在第一绝缘层240中，阻光构件220形成在第一绝缘层240上方。在本示例性实施例中，可在没有执行曝光工艺的情况下执行显影工艺，使得可将阻光构件220图案化成仅保留在沟槽243中。因此，不使用用于形成阻光构件220的单独的掩模，从而节约成本并缩减处理时间。然而，本公开不局限于此，可通过使用单独的掩模将阻光构件220图案化。在这种情况下，阻光构件220可包括正性光致抗蚀剂或负性光致抗蚀剂。当阻光构件220由正性光致抗蚀剂形成时，执行正面曝光工艺然后执行显影工艺，使得阻光构件220可被图案化成仅保留在沟槽243中。

图19是示出在不经受曝光工艺的情况下对阻光构件220进行显影然后将其图案化的状态的示例照片。设置在沟槽243外部的阻光构件220被去除，阻光构件220仅保留在沟槽243中。此外，第一绝缘层240的上表面和阻光构件220的上表面是平坦化的。

如图20和图21所示，在第一绝缘层240、像素电极191和阻光构件220上方设置牺牲层300。牺牲层300设置在每个像素PX和第一区V1中，并可以不设置在第二区V2中。

在牺牲层300和第一绝缘层240上沉积诸如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)等的透明金属材料，并形成共电极270。

随后，在共电极270上沉积第二绝缘层350。第二绝缘层350可由诸如氧化硅(SiO_x)或氮化硅(SiN_x)的无机绝缘材料制成。

通过在第二绝缘层350上涂覆有机材料来形成顶层360。即，在将牺牲层300图案化以后，使共电极270、第二绝缘层350和顶层360顺序地成层。

顶层360可由单一有机绝缘材料制成，但本公开不局限于此。在一些实施例中，代替第一绝缘层240由滤色器形成，顶层360可由多个滤色器形成。

如图22和图23所示，将设置在第一区V1中的顶层360图案化以将其去除。因此，顶层360以沿多个像素行连接的形状形成。在将顶层360图案化之后，将光照射到顶层360以执行固化工艺。已经经受过固化工艺的顶层360变得坚硬，使得顶层360可保持形成在其下方的微腔305的形状。

使用顶层360作为掩模将第二绝缘层350和共电极270图案化，以去除设置在第一区V1中的第二绝缘层350和共电极270。

在顶层360上沉积第三绝缘层370。第三绝缘层370可由诸如氮化硅(SiN_x)和氧化硅(SiO_x)等的无机绝缘材料制成。将第三绝缘层370图案化以去除设置在第一区V1中的部分。

随着顶层360、第二绝缘层350、共电极270和第三绝缘层370被图案化，设置在第一区V1中的牺牲层300暴露到外部。

通过将显影液或剥离溶液(striper solution)施用到暴露牺牲层300的基底110上或者通过使用灰化工艺，可以将牺牲层300完全地去除。在牺牲层300被去除时，在曾经存在牺牲层300的空间中设置微腔305。

像素电极191和顶层360彼此分离，并且在像素电极191与顶层360之间设置有微腔305。顶层360覆盖微腔305的上表面和横向侧表面。

微腔305通过去除了顶层360和共电极270的部分暴露到外部，微腔305的暴露的部分被分别称作注入孔307a和307b。两个注入孔307a和307b可形成在单个微腔305中。例如，第一注入孔307a暴露微腔305的第一边缘的侧表面，第二注入孔307b暴露微腔305的第二边缘的侧表面。第一边缘和第二边缘彼此面对。例如，第一边缘可以是微腔305的上边缘，第二边缘可以是微腔305的下边缘。

如图24和图25所示，使用旋涂法或喷墨法在基底110上沉积包括取向材料的取向剂。通过注入孔307a和307b将取向剂注入到微腔305中。在执行固化工艺时，液体成分蒸发，取向材料保留在微腔305的内壁表面中。

可在像素电极191上设置第一取向层11，可在共电极270下设置第二取向层21。第一取向层11和第二取向层21彼此面对，并且它们之间设置有微腔305，第一取向层11和第二取向层21可在微腔305的边缘侧壁处彼此连接。在这种情况下，除了微腔305的侧表面之外，第一取向层11和第二取向层21可沿与基底110垂直的方向取向。

当使用喷墨法或涂滴法在基底110上沉积液晶材料时，通过毛细力将液晶材料经过注入孔307a和307b注入到微腔305中。因此，在微腔305中形成填充有液晶分子310的液晶层。

在本示例性实施例中，沟槽243设置在第一绝缘层240中，阻光构件220设置在沟槽243中。第一绝缘层240和阻光构件220分别具有平坦的上表面。因此，可防止由于阻光构件220导致的注入孔307a和307b的尺寸的减小，并且通过注入孔307a和307b可容易地注入取向材料或液晶材料。

在第三绝缘层370上方沉积不与液晶分子310反应的材料以形成包封层390。因为包封层390被设置为覆盖注入孔307a和307b，所以包封层390密封微腔305，使得可防止微腔305中的液晶分子310泄漏到外部。

接下来，尽管没有示出，但是还可将偏振器附着到显示装置的上表面和下表面。偏振器可包括第一偏振器和第二偏振器。第一偏振器可附着到基底110的下表面，第二偏振器可附着在包封层390上方。

尽管已结合示例性实施例描述了本公开，但是将理解的是，本公开不局限于所公开的示例性实施例，而是，相反地，本公开旨在覆盖包括在本公开的精神和范围内的各种修改和等同布置。

<附图标记的描述>

110：基底 121：栅极线

171：数据线 191：像素电极

220：阻光构件 240：第一绝缘层

243：沟槽 270：共电极

305：微腔 310：液晶分子

360：顶层 390：包封层

500：掩模

Claims (10)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：

基底；

薄膜晶体管，设置在所述基底上方；

像素电极，与所述薄膜晶体管连接；

绝缘层，设置在所述薄膜晶体管与所述像素电极之间；

沟槽，设置在所述绝缘层的一部分中；

阻光构件，设置在所述沟槽中；

顶层，设置在所述像素电极上方以与所述像素电极分离，并且在所述顶层与所述像素电极之间设置有多个微腔；

液晶层，设置在所述多个微腔中；以及

包封层，覆盖所述多个微腔。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述绝缘层由有机绝缘材料制成。

3.根据权利要求2所述的显示装置，所述显示装置还包括：

第一区，设置在沿列方向彼此相邻的微腔之间，以及

第二区，设置在沿行方向彼此相邻的微腔之间，

其中，所述沟槽设置在所述第一区中。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述沟槽的第一高度低于所述绝缘层的与所述多个微腔叠置的部分的第二高度。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述绝缘层的形成有所述沟槽的第二厚度比所述绝缘层的没有形成所述沟槽的第一厚度薄。

6.一种用于制造显示装置的方法，所述方法包括：

在基底上形成薄膜晶体管；

在所述薄膜晶体管上形成绝缘层；

通过将所述绝缘层的一部分图案化来形成沟槽；

在所述绝缘层上形成像素电极，其中，所述像素电极与所述薄膜晶体管连接；

在所述沟槽中形成阻光构件；

在所述绝缘层、所述像素电极和所述阻光构件上形成牺牲层；

在所述牺牲层上形成顶层；

通过将所述顶层图案化来形成部分地暴露所述牺牲层的注入孔；

通过去除所述牺牲层在所述像素电极与所述顶层之间形成微腔；

通过将液晶材料经所述注入孔注入到所述微腔中形成液晶层；以及

通过在所述顶层上形成包封层来密封所述微腔。

7.根据权利要求6所述的用于制造显示装置的方法，其中，在所述沟槽中形成所述阻光构件的步骤包括：

在所述绝缘层和所述像素电极上形成所述阻光构件；以及

对所述阻光构件进行显影。

8.根据权利要求7所述的用于制造显示装置的方法，其中，对所述阻光构件进行显影直到所述阻光构件仅保留在所述沟槽中。

9.根据权利要求7所述的用于制造显示装置的方法，其中，对所述阻光构件进行显影直到设置在所述沟槽外部的所述阻光构件被去除。

10.根据权利要求7所述的用于制造显示装置的方法，其中，在所述沟槽中形成所述阻光构件的步骤中，在没有经受曝光工艺的情况下，对所述阻光构件进行显影。